Устройство для определения коэфициентов передаточных функций

Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл.2 6- 05 В 23/00 Государстаенный комитет Совета Министроа СССР по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания (5, оЪ, 78(72) Авторы изобретения В, Д. Соседка, Т. С. Лукьянова и Л, Ф. Коломойцева Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема(54) УСТРОЙСТВЭ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ Изобретение относится к автоматическому управлению и измерительной технике и предназначено для экспериментального определения параметров линейных систем автоматического регулирования.Известны устройства для опредслсния передаточных функций линейных систем, содержащие генератор пробных сигналов, выход которого через подстраиваемую модель и через объект регулирования соединен с элементом сравнения, выход которого соединен со входами измерителя рассогласования, и четыре интегратора 11, 12. Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство для определения коэффициентов передаточных функций, содержащее генератор пробных сигналов, выход которого через подстраивасмую модель и через объект регулирования соединен с соответствующими входами первого элемента сравнения, выход которого соединен со входами измерителя рассогласования, и четыре интегратора 131. Однако известное устройство характеризует ся недостаточной точностью определения коэффициентов передаточных функций линейных сист( м автоматического управления. Целью изобретения является повышение точности устройсГва. Для этого в устройстве установлены олокформирования временных интервалов, ключи и второй элемент сравнения, причем выход первого элемента сравнения через 1:(рвый и второй ключи и первый интегратор соединенс ГГс 17151 х вхдом ВтОрог(5 эдемета сов 5(не(ГРГГ.через третий и четвертый ключи и второй ин.тегратор - с вторым входом втор(1 го э.1 еъ ента Гг.спавГГепГя, Гс 151.3 пятый и исото к 11 ючи и т петий интсгратор - с третьим входом второго элемента сравГГенГ(я, через седьъ(ой и 151 с мой ключи и четвертый интегратор - с чеГв( 15 ГГГм входом втопого элемента сравнения, уГра 151.оЩИЕ ВХОДЫ КЛГОЧЕй СОЕДПНЕНЫ С ВЬГХОДаМГГ 6 ох формирования временных интервалов. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для определения коэффициентов передаточных функи й."0Оно содержит генератор пробных сигналов 1, подстраиваемую модель 2, первый и второй элементы сравнения 3 и 4 блок формирования временных интервалов 5, ключи 6 - 13, интегратор 1 14 - 1, измеритель рассогласова(5 ния 5 Г, объект регулирования 1(Г.Устройство позволяет определять коэффициенты передаточной функции Ж (р) следую. щего вила:1Жр)5.Сначала определяются коэффициенты присвободном члене, загем при первой производной и так далее до коэффициента при Ко 10производной.При определении ао подклк)чают к моделиусилительное звено,Подают на вход системы и модели ступенчатое воздействие и в установившемся режиме,изменяя коэффициент усиления модели, лобиваются нулевых показаный на выходе измерителя рассогласования 18. Затем присту дают к определению с 1,. Параллельно исследуемой системе подключак)т усилительное звено с коэффициентом усиления, определенным в предыдущем случае. Запускают генератор 1 и одновременно полают линейно растущий сигнал на вход исследуемой системы и модели 2.25 Сигналы с выхода объекта 19 системы и модели 2 подаются на элемент сравнения 3. В элементе сравнения 3 выделяется разность между выходным сигналом модели хи сисгемы Х ( Л =Х -Х ), а затем через замыкаю шие ключи 6, 8, 10, 2 и размыкающие ключи 7, 9, 11, 13 сигнал разности подается на входы интеграторов 14 в 17. Формирователь временных интервалов 5 пе,- редним фронтом импульса первого выхода че рез замыкающий ключ 6 включает интегратор 4, а задним фронтом этого же импульса через размыкающий ключ 7 отключает интегратор 14. В следующий момент времени по переднему фронту импульса со второго выхода формирователя временных импульсов через замыкающий ключ 8 включится интегратор 15 который произведет интегрирование разности А за то время М.Далее включатся интеграторы 16 и 7. Результаты интегрирования сравниваются во втором элементе сравнения 4. Если свободные колебания в системе затухнут, то показания последующих интеграторов будут практически одинаковы. В этом случае, разделив результат интегрирования на величину времени интегоирования Ь 1, опреде 1 яют Л. Коэффициент при первой производной определяется согласно вы- ражению Формула изобретения Устройство для определения коэффициентов передаточных функций, содержащее генератор пробных сигналов, выход которого через подстраиваемую модель и через объект регулирования соединен с соответствующими входами первого элемента сравнения, выход которого соединен со входами измерителя рассогласования, и четыре интегратора, отличаю- ииеся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит блок формирования временных интервалов, ключи и второй элемент сравнения, причем выход первого элемент сравнения через первый и второй ключи и первый интегратор соединен с первь 1 м входом второго элемента сравнения, через третий и четвертый ключи и второй интегратор - с вторым входом второго элемента сравнения, через пятый и шестой ключи и третий интегратор - с третьим входом второго элемента сравнения, через седьмой и восьмой ключи и четвертый интегратор - с четвертым входом второго элемента сравнения, управляющие входы ключей соединены с выходами блока формирования временных интер.валов. д о 1 где Л, - разность между выходным сигналомсистемы и модели при подаче линейлинейно растущего сигнала;и 1 - коэффициент при линейно растущем,60сигнале. Затем приступают к определению коэффициента а. Параллельно исследуемой системе подключают модель со следующей передаточной функцией(км Р) =с 1 РкоДля определения коэффициента а на вход системы и модели поступает квадратично растущий сигнал х =А .Коэффициент аг опвкразделяется какд аО.2,О2где Л 2 - разность выходных сигналов системыи модели при подаче на вход воздействия х= ар 1и, - коэффициент при квадратично растущем члене.После определения коэффициентов при второй производной корректируют модель, а затем на вход исследуемой системы и модели подают кубично растущий сигнал х = Ыи определяют коэффициент при третьей пройзводной.Таким образом, подавая все более сложные сигналы из последовательности время-степенного ряда, определяются все неизвестные коэффициенты передаточной функции исследуемой системы. Коэффициент при К производной определяется по формуле:Ь, с 4ЦК. АКгде д - разность выходного сигнала системыки модели при подаче на их входы сигнала. а - коэффициент при соответствующем К сигнале из время-Степенного ряда.596915 Составитель Г. Романченко Гехред О. Луговая Корректор А. Гриценко Тираж 1033 Подписное Редактор Л. БабичЗаказ 1136/45 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва. Ж 35, Раугцская наб. д. 45 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектчая, 4Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:. Сейду Э. П. Идентификация систем управления, Наука. 1974.44 - 47.2. Блендхол Е. и др. Определение динамических характеристик при помоци самонастраиваощих систем. Труды 1 конгресса Москва,ИФАК 1961. 3. Теория автоматического регулирования, под ред. В. В. Солодовникова, книга 2,"Машиностроение, 1967 с. 138 - 142.